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構造,発現,およびアンチセンセスの抑制は,前駆体遺伝子のシステム内にある

B McGurl¹, G Pearce, M Orozco-Cardenas

¹Institute of Biological Chemistry, Washington State University, Pullman 99164-6340.

Science (New York, N.Y.)

|March 20, 1992

まとめ

研究者らは,トマト植物からシステミン遺伝子を分離し,防御信号伝達におけるその役割を明らかにした. アンチセンセスの技術は,この傷誘導性タンパク質酶阻害剤合成を抑制し,害虫に対する植物の防御に不可欠でした.

科学分野:

植物分子生物学植物分子生物学
バイオケミストリーバイオケミストリー
遺伝学遺伝学とは

背景:

植物の防御機構は,昆虫や病原体の攻撃に対して生存するために不可欠です.
タンパク質酶阻害剤は,植物の防御反応の重要な構成要素である.
システミンは,植物の傷誘導性シグナル伝達分子である.

研究の目的:

トマト (Lycopersicon esculentum) のシステムインをコードする遺伝子を分離し,特徴づけること.
プロテインゼ阻害剤の全身誘導におけるプロシステミンの役割を調査する.
植物の防御を調節するためのアンチセンセスの技術の可能性を調査する.

主な方法:

トマトからの遺伝子分離と特徴付け.
プロシステミンメッセンジャーRNA (mRNA) を検出するための北極点分析.
アンチセンセスプロシステミン補完DNA (cDNA) を使用したトランスジェニックトマト植物の生成.

主要な成果:

システミン遺伝子は10のイントロンと11のエクソンを構成し,特定の構造特性を有しています.
プロシステミンmRNAは,ほとんどの植物器官に存在しますが,葉では組織的に創傷誘導されます.
アンチセンセスのプロシステミン発現は,タンパク質酶阻害剤IおよびIIの全身誘導を著しく抑制しました.

結論:

隔離された遺伝子は,植物防御における重要なシグナル伝達ペプチドであるシステミンをコードする.
プロシステミンは,全身的な傷への反応経路において重要な役割を果たします.
プロシステミンを標的とするアンチセンス技術は,防御関連の遺伝子発現を効果的に減らすことができます.

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